JP2007051244A - Active energy ray curing composition, ink composition for ink jet and method for forming image - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化組成物、インクジェット用インク組成物及びそれを用いた画像形成方法に関し、詳しくは、印刷インキ、缶、プラスチック、紙、木材等のコーティング塗料、接着剤、光学的立体造型、インクジェット用インク等に適用可能な活性エネルギー線硬化組成物、インクジェット用インク組成物及びそれを用いた画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an active energy ray-curable composition, an ink-jet ink composition, and an image forming method using the same, and more specifically, coating inks such as printing ink, cans, plastics, paper, and wood, adhesives, and optical three-dimensional coatings. The present invention relates to an active energy ray curable composition applicable to molding, ink jet ink, and the like, an ink jet ink composition, and an image forming method using the same.
近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルター等の特殊印刷など、様々な印刷分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出射、制御する記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。今日のインクジェット記録方式の画質向上は、記録装置、インク、専用紙の全てが揃って初めて達成されている。 In recent years, the ink jet recording system can create images easily and inexpensively, and thus has been applied to various printing fields such as photographs, various printing, marking, and special printing such as color filters. In particular, a recording device that emits and controls fine dots, ink that has improved color reproduction gamut, durability, and emission suitability, and ink absorbability, coloring material color development, surface gloss, etc. have been dramatically improved. It is also possible to obtain image quality comparable to silver halide photography using special paper. The image quality improvement of today's ink jet recording system is achieved only when all of the recording apparatus, ink, and special paper are available.
しかしながら、専用紙を必要とするインクジェットシステムは、記録媒体が制限されること、記録媒体のコストアップが問題となる。そこで、専用紙と異なる被転写媒体へインクジェット方式により記録する試みが多数なされている。具体的には、室温で固形のワックスインクを用いる相変化インクジェット方式、速乾性の有機溶剤を主体としたインクを用いるソルベント系インクジェット方式や、記録後紫外線（ＵＶ）光により架橋させるＵＶインクジェット方式などである。 However, in an inkjet system that requires dedicated paper, the recording medium is limited, and the cost of the recording medium increases. Therefore, many attempts have been made to record on a transfer medium different from dedicated paper by an ink jet method. Specifically, a phase change ink jet method using a wax ink solid at room temperature, a solvent ink jet method using an ink mainly composed of a fast-drying organic solvent, a UV ink jet method in which crosslinking is performed by ultraviolet (UV) light after recording, etc. It is.
中でも、ＵＶインクジェット方式は、ソルベント系インクジェット方式に比べ比較的低臭気であり、速乾性、インク吸収性の無い記録媒体への記録が出来る点で、近年注目されつつあり、例えば、特開平６−２００２０４号、特表２０００−５０４７７８号において、活性エネルギー線硬化型インクジェットインクが開示されている。 Among these, the UV inkjet method has been attracting attention in recent years because it has a relatively low odor compared to the solvent-based inkjet method, and can be recorded on a recording medium having no quick drying and no ink absorption. No. 200204 and JP 2000-504778 A disclose an active energy ray-curable inkjet ink.
近年では、活性エネルギー線硬化型モノマーとして、エポキシ化合物、特に脂環式エポキシ化合物が、光カチオン重合開始剤と組み合わせた活性エネルギー線硬化組成物として広く使われている。例えば、特許文献１には印刷インキ用途、特許文献２、３にはコーティング塗料用、特許文献４には缶外面コーティング塗料用、特許文献５にはプラスチック被覆コーティング塗料用、特許文献６には紙被覆コーティング塗料用、特許文献７には木材コーティング塗料用、特許文献８には接着剤用、特許文献９、１０には光学的立体造型用、特許文献１１にはインクジェット用インクに適用する方法が開示されている。
In recent years, as active energy ray-curable monomers, epoxy compounds, particularly alicyclic epoxy compounds, are widely used as active energy ray-curable compositions in combination with a cationic photopolymerization initiator. For example, Patent Document 1 is used for printing ink,
しかしながら、該各特許文献に記載のエポキシ化合物を検討してみると、硬化性、特に高湿度環境下での硬化性、硬化膜の強度、耐溶剤性及び耐水性や、あるいは活性エネルギー線硬化組成物をインクジェットインクとして用いた場合の吐出安定性、特に長期間にわたり保存した後の活性エネルギー線硬化組成物の吐出安定性に問題を抱えていた。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、高湿環境下で印字を行っても光硬化性に優れ、形成した硬化膜の強度が強靭で、耐溶剤性及び耐水性がに優れた活性エネルギー線硬化組成物と、インクジェット用インクに適用した際の吐出安定性に優れるインクジェット用インク組成物及びそれを用いた画像形成方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is excellent in photocurability even when printing is performed in a high-humidity environment, the strength of the formed cured film is strong, solvent resistance and water resistance. The present invention provides an active energy ray-curable composition excellent in the above, an ink-jet ink composition excellent in ejection stability when applied to an ink-jet ink, and an image forming method using the same.
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
（１）エポキシ化合物を含有する活性エネルギー線硬化組成物において、脂環式エポキシ環の連結基に、エステル結合を少なくとも３個有する多環式エポキシ化合物を全エポキシ化合物の０．０１質量％以上、１０質量％以下含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化組成物。 (1) In the active energy ray-curable composition containing an epoxy compound, a polycyclic epoxy compound having at least three ester bonds in the linking group of the alicyclic epoxy ring is 0.01% by mass or more of the total epoxy compound, An active energy ray-curable composition containing 10% by mass or less.
（２）エポキシ化合物を含有する活性エネルギー線硬化組成物において、脂環式エポキシ環の連結基に、エステル結合を少なくとも３個有する多環式エポキシ化合物を全エポキシ化合物の０．１質量％以上、５質量％以下含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化組成物。 (2) In the active energy ray-curable composition containing an epoxy compound, the polycyclic epoxy compound having at least three ester bonds in the linking group of the alicyclic epoxy ring is 0.1% by mass or more of the total epoxy compound, An active energy ray-curable composition containing 5% by mass or less.
（３）オキセタン化合物またはビニルエーテル化合物を含有することを特徴とする前記（１）または（２）項に記載の活性エネルギー線硬化組成物。 (3) The active energy ray-curable composition as described in (1) or (2) above, which contains an oxetane compound or a vinyl ether compound.
（４）光カチオン重合開始剤を含有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化組成物。 (4) The active energy ray-curable composition according to any one of (1) to (3) above, which contains a photocationic polymerization initiator.
（５）前記光カチオン重合開始剤が、下記一般式〔１〕〜〔４〕から選ばれる活性エネルギー線照射によりベンゼンを発生しないスルホニウム塩の少なくとも１種であることを特徴とする前記（４）項に記載の活性エネルギー線硬化組成物。 (5) The photocationic polymerization initiator is at least one sulfonium salt that does not generate benzene by irradiation with active energy rays selected from the following general formulas [1] to [4]. The active energy ray-curable composition according to Item.
〔式中、Ｒ1〜Ｒ7はそれぞれ水素原子、または置換基を表し、Ｒ1〜Ｒ3が同時に水素原子を表すことがなく、Ｒ4〜Ｒ7が同時に水素原子を表すことがなく、Ｒ8〜Ｒ11が同時に水素原子を表すことがなく、Ｒ12〜Ｒ17が同時に水素原子を表すことはない。Ｘは、非求核性のアニオン残基を表す。〕
（６）前記一般式〔１〕〜〔４〕で表されるスルホニウム塩が、下記一般式〔５〕〜〔１３〕から選ばれるスルホニウム塩の少なくとも１種であることを特徴とする前記（５）項に記載の活性エネルギー線硬化組成物。
[Wherein, R 1 to R 7 each represents a hydrogen atom or a substituent, R 1 to R 3 do not simultaneously represent a hydrogen atom, and R 4 to R 7 do not simultaneously represent a hydrogen atom, R 8 to R 11 do not represent hydrogen atoms at the same time, and R 12 to R 17 do not represent hydrogen atoms at the same time. X represents a non-nucleophilic anionic residue. ]
(6) The sulfonium salt represented by the general formulas [1] to [4] is at least one sulfonium salt selected from the following general formulas [5] to [13]. The active energy ray-curable composition according to item).
〔式中、Ｘは非求核性のアニオン残基を表す。〕
（７）顔料を含有することを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化組成物。
[In the formula, X represents a non-nucleophilic anionic residue. ]
(7) The active energy ray-curable composition according to any one of (1) to (6) above, which contains a pigment.
（８）前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化組成物を用いることを特徴とするインクジェット用インク組成物。 (8) An ink composition for inkjet which uses the active energy ray-curable composition according to any one of (1) to (7).
（９）少なくとも１つのノズルを有するインクジェット記録ヘッドより、前記（８）項に記載のインクジェット用インク組成物を画像様に吐出し、インクジェット記録材料上にインクを着弾させた後、紫外線を照射することにより該インクジェット用インク組成物を硬化させることを特徴とする画像形成方法。 (9) The inkjet ink composition described in (8) above is ejected in an image-like manner from an inkjet recording head having at least one nozzle, the ink is landed on the inkjet recording material, and then irradiated with ultraviolet rays. An image forming method comprising curing the ink-jet ink composition.
本発明によれば、高湿環境下で印字を行っても光硬化性に優れ、形成した硬化膜の強度が強靭で、耐溶剤性及び耐水性がに優れた活性エネルギー線硬化組成物と、インクジェット用インクに適用した際の吐出安定性に優れるインクジェット用インク組成物及びそれを用いた画像形成方法を提供することができる。 According to the present invention, an active energy ray curable composition having excellent photocurability even when printing is performed in a high-humidity environment, the strength of the formed cured film being strong, and having excellent solvent resistance and water resistance; It is possible to provide an ink-jet ink composition having excellent ejection stability when applied to an ink-jet ink, and an image forming method using the same.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、エポキシ化合物を含有する活性エネルギー線硬化組成物において、脂環式エポキシ環の連結基に、エステル結合を少なくとも３個有する多環式エポキシ化合物を全エポキシ化合物の０．０１質量％以上、１０質量％以下含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化組成物により、高湿環境下で印字を行っても光硬化性に優れ、形成した硬化膜の強度が強靭で、耐溶剤性及び耐水性がに優れた活性エネルギー線硬化組成物を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has found that an active energy ray-curable composition containing an epoxy compound is a polycyclic epoxy having at least three ester bonds in the linking group of the alicyclic epoxy ring. An active energy ray-curable composition comprising 0.01% by mass or more and 10% by mass or less of the total epoxy compound, and formed with excellent photocurability even when printing is performed in a high humidity environment. It has been found that an active energy ray-curable composition having a tough cured film and excellent solvent resistance and water resistance can be realized, and the present invention has been achieved.
以下、本発明を更に詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
本発明の活性エネルギー線硬化組成物は、脂環式エポキシ環の連結基に、エステル結合を少なくとも３個有する多環式エポキシ化合物を全エポキシ化合物の０．０１質量％以上、１０質量％以下含有することを特徴とする。また、本発明の効果をより発現するには、それに加えて、特定構造のスルホニウム塩、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物、光カチオン重合開始剤、顔料を含むことが好ましい。 The active energy ray-curable composition of the present invention contains 0.01% by mass or more and 10% by mass or less of a polycyclic epoxy compound having at least three ester bonds in the linking group of the alicyclic epoxy ring. It is characterized by doing. Moreover, in order to express the effect of this invention more, it is preferable to contain the sulfonium salt of a specific structure, an oxetane compound, a vinyl ether compound, a photocationic polymerization initiator, and a pigment in addition to it.
《活性エネルギー線硬化化合物》
〔エポキシ化合物〕
本発明に係る脂環式エポキシ環の連結基に、エステル結合を少なくとも３個有する多環式エポキシ化合物について説明する。
《Active energy ray curing compound》
[Epoxy compound]
A polycyclic epoxy compound having at least three ester bonds in the connecting group of the alicyclic epoxy ring according to the present invention will be described.
本発明に係る多環式エポキシ化合物の構造としては、特に限定はされないが、下記一般式〔Ａ〕または〔Ｂ〕で表されるエポキシ化合物であることが好ましい。 The structure of the polycyclic epoxy compound according to the present invention is not particularly limited, but is preferably an epoxy compound represented by the following general formula [A] or [B].
上記一般式〔Ａ〕において、Ｒ1、Ｒ2はそれぞれ水素原子また独立に置換基を表す。Ｒ100は置換基を表し、ｍ０は０〜２の整数を、ｒ０は１〜３の整数を表す。Ｌ0は主鎖にエステル結合を少なくとも３個含む炭素数３〜１５のｒ０＋１価の連結基または単結合を表す。 In the general formula [A], R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or independently a substituent. R 100 is a substituent, m0 represents an integer of 0 to 2, r0 represents an integer of 1-3. L 0 represents a C 3-15 r 0 + 1 valent linking group or single bond having at least three ester bonds in the main chain.
上記一般式〔Ｂ〕において、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ水素原子また独立に置換基を表す。Ｒ101は置換基を表し、ｍ１は０〜２の整数を表し、ｐ１、ｑ１はそれぞれ１または２を表す。ｒ１は１〜３の整数を表す。Ｌ1は主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５のｒ１＋１価の連結基または単結合を表す。 In the general formula [B], R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom or independently a substituent. R 101 represents a substituent, m1 represents an integer of 0 to 2, and p1 and q1 each represent 1 or 2. r1 represents an integer of 1 to 3. L 1 represents a C 1-15 r 1 + 1 valent linking group or single bond that may contain an oxygen atom or a sulfur atom in the main chain.
上記一般式〔Ａ〕、〔Ｂ〕において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ100、Ｒ101はそれぞれ置換基を表すが、置換基の例としては、例えば、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等）、炭素数１〜６個のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等）、炭素数１〜６個のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等）、アシル基（例えば、アセチル基、プロピオニル基、トリフルオロアセチル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、トリフルオロアセトキシ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等）等が挙げられる。置換基として好ましいのは、アルキル基、アルコキシ基またはアルコキシカルボニル基である。 In the general formulas [A] and [B], R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 100 , and R 101 each represent a substituent. Examples of the substituent include, for example, a halogen atom (for example, , Chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, etc.), alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (For example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, tert-butoxy group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, propionyl group, trifluoroacetyl group, etc.), acyloxy Group (for example, acetoxy group, propionyloxy group, trifluoroacetoxy group, etc.), alkoxycarbonyl group (for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, t rt- butoxycarbonyl group). Preferred as a substituent is an alkyl group, an alkoxy group or an alkoxycarbonyl group.
ｍ０、ｍ１は０〜２の整数を表し、０または１であることが好ましい。 m0 and m1 represent an integer of 0 to 2, and are preferably 0 or 1.
Ｌ0は主鎖にエステル結合を少なくとも３個含む炭素数３〜１５のｒ０＋１価の連結基または単結合を、Ｌ1は主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５のｒ１＋１価の連結基あるいは単結合を表す。 L 0 is a C 3-15 r0 + 1 valent linking group or single bond having at least 3 ester bonds in the main chain, and L 1 is a C 1-15 carbon atom which may contain an oxygen atom or a sulfur atom in the main chain. R1 + 1 represents a valent linking group or a single bond.
主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５の２価の連結基の例としては、以下の基及びこれらの基と−Ｏ−基、−Ｓ−基、−ＣＯ−基、−ＣＳ−基を複数組み合わせてできる基を挙げることができる。 Examples of the divalent linking group having 1 to 15 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom in the main chain include the following groups, and these groups and —O— group, —S— group, —CO— group. , A group formed by combining a plurality of —CS— groups.
メチレン基［−ＣＨ2−］、
エチリデン基［＞ＣＨＣＨ3］、
イソプロピリデン［＞Ｃ（ＣＨ3）2］、
１，２−エチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2−］、
１，２−プロピレン基［−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−］、
１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
２，２−ジメチル−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ2Ｃ（ＣＨ3）2ＣＨ2−］、
２，２−ジメトキシ−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ2Ｃ（ＯＣＨ3）2ＣＨ2−］、
２，２−ジメトキシメチル−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ2Ｃ（ＣＨ2ＯＣＨ3）2ＣＨ2−］、
１−メチル−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2−］、
１，４−ブタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
１，５−ペンタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
オキシジエチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
チオジエチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2−］、
３−オキソチオジエチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2ＳＯＣＨ2ＣＨ2−］、
３，３−ジオキソチオジエチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
１，４−ジメチル−３−オキサ−１，５−ペンタンジイル基［−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−］、
３−オキソペンタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＣＨ2ＣＨ2−］、
１，５−ジオキソ−３−オキサペンタンジイル基［−ＣＯＣＨ2ＯＣＨ2ＣＯ−］、
４−オキサ−１，７−ヘプタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
３，６−ジオキサ−１，８−オクタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
１，４，７−トリメチル−３，６−ジオキサ−１，８−オクタンジイル基［−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−］、
５，５−ジメチル−３，７−ジオキサ−１，９−ノナンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2Ｃ（ＣＨ3）2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
５，５−ジメトキシ−３，７−ジオキサ−１，９−ノナンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2Ｃ（ＯＣＨ3）2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
５，５−ジメトキシメチル−３，７−ジオキサ−１，９−ノナンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2Ｃ（ＣＨ2ＯＣＨ3）2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
４，７−ジオキソ−３，８−ジオキサ−１，１０−デカンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−ＣＯＣＨ2ＣＨ2ＣＯ−ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
３，８−ジオキソ−４，７−ジオキサ−１，１０−デカンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＯ−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−ＣＯＣＨ2ＣＨ2−］、
１，３−シクロペンタンジイル基［−１，３−Ｃ5Ｈ8−］、
１，２−シクロヘキサンジイル基［−１，２−Ｃ6Ｈ10−］、
１，３−シクロヘキサンジイル基［−１，３−Ｃ6Ｈ10−］、
１，４−シクロヘキサンジイル基［−１，４−Ｃ6Ｈ10−］、
２，５−テトラヒドロフランジイル基［２，５−Ｃ4Ｈ6Ｏ−］、
ｐ−フェニレン基［−ｐ−Ｃ6Ｈ4−］、
ｍ−フェニレン基［−ｍ−Ｃ6Ｈ4−］、
α，α′−ｏ−キシリレン基［−ｏ−ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−ＣＨ2−］、
α，α′−ｍ−キシリレン基［−ｍ−ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−ＣＨ2−］、
α，α′−ｐ−キシリレン基［−ｐ−ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−ＣＨ2−］、
フラン−２，５−ジイル−ビスメチレン基［２，５−ＣＨ2−Ｃ4Ｈ2Ｏ−ＣＨ2−］、
チオフェン−２，５−ジイル−ビスメチレン基［２，５−ＣＨ2−Ｃ4Ｈ2Ｓ−ＣＨ2−］、
イソプロピリデンビス−ｐ−フェニレン基［−ｐ−Ｃ6Ｈ4−Ｃ（ＣＨ3）2−ｐ−Ｃ6Ｈ4−］、
３価以上の連結基としては、以上に挙げた２価の連結基から任意の部位の水素原子を必要なだけ除いてできる基及びそれらと−Ｏ−基、−Ｓ−基、−ＣＯ−基、−ＣＳ−基を複数組み合わせてできる基を挙げることができる。
A methylene group [—CH 2 —],
An ethylidene group [> CHCH 3 ],
Isopropylidene [> C (CH 3 ) 2 ],
1,2-ethylene group [—CH 2 CH 2 —],
1,2-propylene group [—CH (CH 3 ) CH 2 —],
1,3-propanediyl group [—CH 2 CH 2 CH 2 —],
2,2-dimethyl-1,3-propanediyl group [—CH 2 C (CH 3 ) 2 CH 2 —],
2,2-dimethoxy-1,3-propanediyl group [—CH 2 C (OCH 3 ) 2 CH 2 —],
2,2-dimethoxymethyl-1,3-propanediyl group [—CH 2 C (CH 2 OCH 3 ) 2 CH 2 —],
1-methyl-1,3-propanediyl group [—CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 —],
1,4-butanediyl group [—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —],
1,5-pentanediyl group [—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —],
An oxydiethylene group [—CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
A thiodiethylene group [—CH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 —],
3-oxothiodiethylene group [—CH 2 CH 2 SOCH 2 CH 2 —],
3,3-dioxothiodiethylene group [—CH 2 CH 2 SO 2 CH 2 CH 2 —],
1,4-dimethyl-3-oxa-1,5-pentanediyl group [—CH (CH 3 ) CH 2 OCH (CH 3 ) CH 2 —],
3-oxopentanediyl group [—CH 2 CH 2 COCH 2 CH 2 —],
1,5-dioxo-3-oxapentanediyl group [—COCH 2 OCH 2 CO—],
4-oxa-1,7-heptanediyl group [—CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 —],
3,6-dioxa-1,8-octanediyl group [—CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
1,4,7-trimethyl-3,6-dioxa-1,8-octanediyl group [—CH (CH 3 ) CH 2 OCH (CH 3 ) CH 2 OCH (CH 3 ) CH 2 —],
5,5-dimethyl-3,7-dioxa-1,9-nonanediyl group [—CH 2 CH 2 OCH 2 C (CH 3 ) 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
5,5-dimethoxy-3,7-dioxa-1,9-nonanediyl group [—CH 2 CH 2 OCH 2 C (OCH 3 ) 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
5,5-dimethoxymethyl-3,7-dioxa-1,9-nonanediyl group [—CH 2 CH 2 OCH 2 C (CH 2 OCH 3 ) 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
4,7-dioxo-3,8-dioxa-1,10-decandiyl group [—CH 2 CH 2 O—COCH 2 CH 2 CO—OCH 2 CH 2 —],
3,8-dioxo-4,7-dioxa-1,10-decandiyl group [—CH 2 CH 2 CO—OCH 2 CH 2 O—COCH 2 CH 2 —],
1,3-cyclopentanediyl group [-1,3-C 5 H 8 —],
1,2-cyclohexanediyl group [-1,2-C 6 H 10- ],
1,3-cyclohexanediyl group [-1,3-C 6 H 10- ],
1,4-cyclohexanediyl group [-1,4-C 6 H 10- ],
2,5-tetrahydrofurandiyl group [2,5-C 4 H 6 O—],
p- phenylene [-p-C 6 H 4 - ],
m- phenylene group [-m-C 6 H 4 - ],
α, α′-o-xylylene group [—o—CH 2 —C 6 H 4 —CH 2 —],
α, α′-m-xylylene group [—m—CH 2 —C 6 H 4 —CH 2 —],
α, α'-p- xylylene group [-p-CH 2 -C 6 H 4 -CH 2 -],
Furan-2,5-diyl - bismethylene group [2,5-CH 2 -C 4 H 2 O-CH 2 -],
A thiophene-2,5-diyl-bismethylene group [2,5-CH 2 —C 4 H 2 S—CH 2 —],
Isopropylidenebis -p- phenylene group [-p-C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -p-C 6 H 4 -],
Examples of the trivalent or higher linking group include groups formed by removing as many hydrogen atoms as necessary from the divalent linking groups listed above, and those with —O— group, —S— group, and —CO— group. , A group formed by combining a plurality of —CS— groups.
Ｌ0、Ｌ1はそれぞれ置換基を有していてもよい。置換基の例としては、例えば、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等）、炭素数１〜６個のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等）、炭素数１〜６個のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等）、アシル基（例えば、アセチル基、プロピオニル基、トリフルオロアセチル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、トリフルオロアセトキシ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等）等が挙げられる。置換基として好ましいのは、アルキル基、アルコキシ基またはアルコキシカルボニル基である。 L 0 and L 1 may each have a substituent. Examples of the substituent include, for example, a halogen atom (for example, chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group). Group), an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, tert-butoxy group, etc.), acyl group (for example, acetyl group) Group, propionyl group, trifluoroacetyl group, etc.), acyloxy group (eg, acetoxy group, propionyloxy group, trifluoroacetoxy group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonyl group) Etc.). Preferred as a substituent is an alkyl group, an alkoxy group or an alkoxycarbonyl group.
Ｌ0としては主鎖にエステル結合を少なくとも３個含む炭素数３〜８の２価の連結基が好ましい。 L 0 is preferably a C 3-8 divalent linking group containing at least three ester bonds in the main chain.
Ｌ1としては主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜８の２価の連結基が好ましく、主鎖が炭素のみからなる炭素数１〜５の２価の連結基がより好ましい。 L 1 is preferably a divalent linking group having 1 to 8 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom in the main chain, and more preferably a divalent linking group having 1 to 5 carbon atoms in which the main chain is composed of only carbon. preferable.
ｐ１、ｑ１はそれぞれ１または２の整数を表し、ｐ１＋ｑ１が２以上であるのが好ましい。 p1 and q1 each represent an integer of 1 or 2, and p1 + q1 is preferably 2 or more.
ｒ０、ｒ１はそれぞれ１〜３の整数を表し、１が好ましい。 r0 and r1 each represent an integer of 1 to 3, preferably 1.
以下に、好ましいエポキシ化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of preferable epoxy compounds are shown below, but the present invention is not limited thereto.
本発明のエポキシ化合物の合成は、例えば、米国特許第２，７４５，８４７号、同第２，７５０，３９５号、同第２，８５３，４９８号、同第２，８５３，４９９号、同第２，８６３，８８１号等に記載の方法に準じて行うことができる。 Examples of the synthesis of the epoxy compound of the present invention include US Pat. Nos. 2,745,847, 2,750,395, 2,853,498, 2,853,499, 2, 863, 881 and the like.
本発明の活性エネルギー線硬化組成物では、本発明に係る脂環式エポキシ環の連結基に、エステル結合を少なくとも３個有する多環式エポキシ化合物を全エポキシ化合物の０．０１質量％以上、１０質量％以下含有することを特徴とし、好ましくは０．１質量％以上、５質量％以下である。 In the active energy ray-curable composition of the present invention, a polycyclic epoxy compound having at least three ester bonds in the linking group of the alicyclic epoxy ring according to the present invention is 0.01% by mass or more of the total epoxy compound, 10% It is characterized by being contained in an amount of not more than mass%, preferably not less than 0.1 mass% and not more than 5 mass%.
〔オキセタン化合物〕
本発明の活性エネルギー線硬化組成物では、本発明に係る脂環式エポキシ環の連結基に、エステル結合を少なくとも３個有する多環式エポキシ化合物と共に、オキセタン化合物を用いることが好ましい。
[Oxetane compound]
In the active energy ray-curable composition of the present invention, it is preferable to use an oxetane compound together with a polycyclic epoxy compound having at least three ester bonds in the connecting group of the alicyclic epoxy ring according to the present invention.
本発明に用いられるオキセタン化合物は、分子内に１以上のオキセタン環を有する化合物である。具体的には、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン（東亜合成（株）製、商品名ＯＸＴ１０１等）、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシメチル］ベンゼン（同ＯＸＴ１２１等）、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン（同ＯＸＴ２１１等）、ジ（１−エチル−３−オキセタニル）メチルエーテル（同ＯＸＴ２２１等）、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン（同ＯＸＴ２１２等）等を好ましく用いることができ、特に、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ（１−エチル−３−オキセタニル）メチルエーテルを好ましく用いることができる。これらは単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。 The oxetane compound used in the present invention is a compound having one or more oxetane rings in the molecule. Specifically, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (trade name OXT101 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] benzene (OXT121) Etc.), 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane (OXT211 etc.), di (1-ethyl-3-oxetanyl) methyl ether (OXT221 etc.), 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxy) Methyl) oxetane (OXT212, etc.) can be preferably used, and in particular, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, di (1-ethyl-3-oxetanyl) Methyl ether can be preferably used. These can be used alone or in combination of two or more.
本発明に係るオキセタン化合物は、活性エネルギー線硬化組成物中に３０〜９５質量％、好ましくは５０〜８０質量％の範囲で配合される。 The oxetane compound according to the present invention is blended in the active energy ray-curable composition in an amount of 30 to 95% by mass, preferably 50 to 80% by mass.
本発明の活性エネルギー線硬化組成物には、本発明のエポキシ化合物以外のオキシラン基含有化合物も併用することができる。これは分子中に１個以上の下式で示されるオキシラン環を有する化合物である。 An oxirane group-containing compound other than the epoxy compound of the present invention can be used in combination with the active energy ray-curable composition of the present invention. This is a compound having one or more oxirane rings represented by the following formula in the molecule.
通常、エポキシ樹脂として用いられている、モノマー、オリゴマーまたはポリマーのいずれも使用可能である。具体的には、従来公知の芳香族エポキシド、脂環族エポキシド及び脂肪族エポキシドが挙げられる。なお、本発明でいうエポキシドとは、モノマーまたはそのオリゴマーを意味する。これら化合物は一種または必要に応じて二種以上用いてもよい。 Any of monomers, oligomers, and polymers that are usually used as epoxy resins can be used. Specific examples include conventionally known aromatic epoxides, alicyclic epoxides and aliphatic epoxides. In addition, the epoxide as used in the field of this invention means a monomer or its oligomer. These compounds may be used alone or in combination of two or more as required.
芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジまたはポリグリシジルエーテルであり、例えば、ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、ならびにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。 A preferable aromatic epoxide is a di- or polyglycidyl ether produced by the reaction of a polyhydric phenol having at least one aromatic nucleus or an alkylene oxide adduct thereof and epichlorohydrin, such as bisphenol A or an alkylene thereof. Examples thereof include di- or polyglycidyl ethers of oxide adducts, di- or polyglycidyl ethers of hydrogenated bisphenol A or alkylene oxide adducts thereof, and novolak-type epoxy resins. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
脂環式エポキシドとしては、少なくとも１個のシクロへキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましく、具体例としては、例えば、ダイセル化学工業（株）製、セロキサイド２０２１、セロキサイド２０２１Ａ、セロキサイド２０２１Ｐ、セロキサイド２０８０、セロキサイド２０００、エポリードＧＴ３０１、エポリードＧＴ３０２、エポリードＧＴ４０１、エポリードＧＴ４０３、ＥＨＰＥ−３１５０、ＥＨＰＥＬ３１５０ＣＥ、ユニオンカーバイド社製、ＵＶＲ−６１０５、ＵＶＲ−６１１０、ＵＶＲ−６１２８、ＵＶＲ−６１００、ＵＶＲ−６２１６、ＵＶＲ−６０００等を挙げることができる。 As the alicyclic epoxide, cyclohexene oxide obtained by epoxidizing a compound having at least one cycloalkane ring such as cyclohexene or cyclopentene ring with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. Alternatively, a cyclopentene oxide-containing compound is preferable, and specific examples include, for example, manufactured by Daicel Chemical Industries, Celoxide 2021, Celoxide 2021A, Celoxide 2021P, Celoxide 2080, Celoxide 2000, Epolede GT301, Epolide GT302, Epolide GT401, Epolide GT403, EHPE-3150, EHPEL3150CE, manufactured by Union Carbide, UVR-6105, UVR-6110, UVR-6128, UVR-6100, UVR-62 6, UVR-6000, and the like can be given.
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテルまたは１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。 Preferred aliphatic epoxides include di- or polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof, and typical examples thereof include diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol or Diglycidyl ether of alkylene glycol such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, polyglycidyl ether of polyhydric alcohol such as di- or triglycidyl ether of glycerin or its alkylene oxide adduct, polyethylene glycol or its alkylene oxide adduct Of polyalkylene glycols such as diglycidyl ether, polypropylene glycol or diglycidyl ether of its alkylene oxide adduct Glycidyl ether, and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
更に、これらの化合物の他に、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテル及びフェノール、クレゾールのモノグリシジルエーテル等も用いることができる。これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。 Furthermore, in addition to these compounds, monoglycidyl ethers of higher aliphatic alcohols and phenols, monoglycidyl ethers of cresol, and the like can also be used. Among these epoxides, in view of fast curability, aromatic epoxides and alicyclic epoxides are preferable, and alicyclic epoxides are particularly preferable.
特に好ましくは、特開２００４−３１５７７８号公報に記載の脂環式エポキシドが用いられる。これらオキシラン基含有化合物は、本発明の活性エネルギー線硬化組成物中、０〜５０質量％、好ましくは０〜３０質量％配合される。 Particularly preferably, an alicyclic epoxide described in JP-A-2004-315778 is used. These oxirane group-containing compounds are blended in an amount of 0 to 50% by mass, preferably 0 to 30% by mass, in the active energy ray-curable composition of the present invention.
〔ビニルエーテル化合物〕
本発明の活性エネルギー線硬化組成物では、本発明に係る脂環式エポキシ環の連結基に、エステル結合を少なくとも３個有する多環式エポキシ化合物と共に、ビニルエーテル化合物を用いることが好ましい。
[Vinyl ether compound]
In the active energy ray-curable composition of the present invention, it is preferable to use a vinyl ether compound together with a polycyclic epoxy compound having at least three ester bonds in the connecting group of the alicyclic epoxy ring according to the present invention.
本発明の活性エネルギー線硬化組成物に含まれるビニルエーテル化合物は、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシエチルモノビニルエーテル、ヒドロキシノニルモノビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジまたはトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。 Examples of the vinyl ether compound contained in the active energy ray-curable composition of the present invention include ethylene glycol divinyl ether, ethylene glycol monovinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, diethylene ether, Di- or trivinyl ether compounds such as propylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, hydroxyethyl monovinyl ether, hydroxynonyl monovinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, ethyl vinyl ether, n-butyl Vinyl ether, isobutyl Nyl ether, octadecyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexanedimethanol monovinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, isopropenyl ether-o-propylene carbonate, dodecyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, octadecyl vinyl ether, etc. And the monovinyl ether compound.
これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジまたはトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では上記ビニルエーテル化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。 Among these vinyl ether compounds, in consideration of curability, adhesion, and surface hardness, di- or trivinyl ether compounds are preferable, and divinyl ether compounds are particularly preferable. In the present invention, one of the above vinyl ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in appropriate combination.
ビニルエーテル化合物は任意の配合成分であり、配合させることによって活性エネルギー線硬化組成物に要求される粘度に調整することができる。また、硬化速度の向上もできる。ビニルエーテル化合物はオキシラン基含有化合物及びオキセタン環含有化合物からなる液状成分中、０〜４０質量％、好ましくは０〜２０質量％が配合される。 A vinyl ether compound is an arbitrary blending component, and can be adjusted to a viscosity required for the active energy ray-curable composition by blending. Also, the curing rate can be improved. The vinyl ether compound is blended in an amount of 0 to 40% by mass, preferably 0 to 20% by mass, in a liquid component composed of an oxirane group-containing compound and an oxetane ring-containing compound.
〔光カチオン重合開始剤〕
本発明の活性エネルギー線硬化組成物では、本発明に係る脂環式エポキシ環の連結基に、エステル結合を少なくとも３個有する多環式エポキシ化合物と共に、光カチオン重合開始剤を用いることが好ましい。
(Photocationic polymerization initiator)
In the active energy ray-curable composition of the present invention, it is preferable to use a photocationic polymerization initiator together with a polycyclic epoxy compound having at least three ester bonds in the connecting group of the alicyclic epoxy ring according to the present invention.
本発明で用いられる光カチオン重合開始剤としては、アリールスルホニウム塩誘導体（例えば、ユニオン・カーバイド社製のサイラキュアＵＶＩ−６９９０、サイラキュアＵＶＩ−６９７４、旭電化工業社製のアデカオプトマーＳＰ−１５０、アデカオプトマーＳＰ−１５２、アデカオプトマーＳＰ−１７０、アデカオプトマーＳＰ−１７２）、アリルヨードニウム塩誘導体（例えば、ローディア社製のＲＰ−２０７４）、アレン−イオン錯体誘導体（例えば、チバガイギー社製のイルガキュア２６１）、ジアゾニウム塩誘導体、トリアジン系開始剤及びその他のハロゲン化物等の酸発生剤が挙げられる。光カチオン重合開始剤は、脂環式エポキシ基を有する化合物１００質量部に対して、０．２〜２０質量部の比率で含有させることが好ましい。光カチオン重合開始剤の含有量が０．２質量部未満では硬化物を得ることが困難であり、２０質量部を越えて含有させてもさらなる硬化性向上効果はない。これら光カチオン重合開始剤は、１種または２種以上を選択して使用することができる。 Examples of the photocationic polymerization initiator used in the present invention include arylsulfonium salt derivatives (for example, Cyracure UVI-6990, Cyracure UVI-6974, manufactured by Union Carbide, Adekaoptomer SP-150, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., and Adeka). Optomer SP-152, Adekaoptomer SP-170, Adekaoptomer SP-172), allyl iodonium salt derivatives (for example, RP-2074 manufactured by Rhodia), allene-ion complex derivatives (for example, Irgacure manufactured by Ciba Geigy) 261), acid generators such as diazonium salt derivatives, triazine-based initiators and other halides. It is preferable to contain a photocationic polymerization initiator in the ratio of 0.2-20 mass parts with respect to 100 mass parts of compounds which have an alicyclic epoxy group. If the content of the photocationic polymerization initiator is less than 0.2 parts by mass, it is difficult to obtain a cured product, and even if the content exceeds 20 parts by mass, there is no further effect of improving curability. These cationic photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
本発明においては、光カチオン重合開始剤として、前記一般式〔１〕〜〔４〕で表される活性エネルギー線照射によりベンゼンを発生しないスルホニウム塩が好適に用いられる。「活性エネルギー線照射によりベンゼンを発生しない」とは、実質的にベンゼンを発生しないことを指し、具体的には、インク組成物中にスルホニム塩（光酸発生剤）を５質量％含有したインクを用いて厚さ１５μｍ、面積約１００ｍ2の画像を印字し、インク膜面を３０℃に保った状態で光酸発生剤が十分に分解する量の活性エネルギー線を照射した際に発生するベンゼンの量が、５μｇ以下の極微量あるいは皆無であることを指す。 In this invention, the sulfonium salt which does not generate | occur | produce benzene by the active energy ray irradiation represented by said general formula [1]-[4] is used suitably as a photocationic polymerization initiator. “Does not generate benzene by irradiation with active energy rays” means that benzene is not substantially generated. Specifically, the ink composition contains 5% by mass of a sulfonium salt (photoacid generator). Is used to print an image with a thickness of 15 μm and an area of about 100 m 2 , and benzene generated when irradiated with active energy rays in an amount sufficient to decompose the photoacid generator with the ink film surface kept at 30 ° C. Indicates that the amount is extremely small or less than 5 μg.
スルホニム塩としては、前記一般式〔１〕〜〔４〕で表されるスルホニウム塩化合物が好ましく、Ｓ+と結合するベンゼン環に置換基を持つものであれば、上記条件を満たす。 As the sulfonium salt, the sulfonium salt compounds represented by the general formulas [1] to [4] are preferable, and the above condition is satisfied as long as the benzene ring bonded to S + has a substituent.
一般式〔１〕〜〔４〕において、Ｒ1〜Ｒ17はそれぞれ水素原子、または置換基を表し、Ｒ1〜Ｒ3が同時に水素原子を表すことがなく、Ｒ4〜Ｒ7が同時に水素原子を表すことがなく、Ｒ8〜Ｒ11が同時に水素原子を表すことがなく、Ｒ12〜Ｒ17が同時に水素原子を表すことはない。 In the general formulas [1] to [4], R 1 to R 17 each represent a hydrogen atom or a substituent, R 1 to R 3 do not simultaneously represent a hydrogen atom, and R 4 to R 7 represent hydrogen simultaneously. It does not represent an atom, R 8 to R 11 do not represent a hydrogen atom at the same time, and R 12 to R 17 do not represent a hydrogen atom at the same time.
Ｒ1〜Ｒ17で表される置換基としては、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピル基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基等のアルコキシ基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、デシルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンゾイルオキシ基等のカルボニル基、フェニルチオ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基等を挙げることができる。 The substituent represented by R 1 to R 17 is preferably an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, or a hexyl group, Alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propyl group, butoxy group, hexyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy group, acetoxy group, propionyloxy group, decylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl Group, carbonyl group such as benzoyloxy group, phenylthio group, halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine and iodine, cyano group, nitro group and hydroxy group.
Ｘは、非求核性のアニオン残基を表し、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等のハロゲン原子、Ｂ（Ｃ6Ｆ5）4、Ｒ18ＣＯＯ、Ｒ19ＳＯ3、ＳｂＦ6、ＡｓＦ6、ＰＦ6、ＢＦ4等を挙げることができる。ただし、Ｒ18及びＲ19は、それぞれメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基等で置換されていもよいアルキル基もしくはフェニル基を表す。この中でも、安全性の観点から、Ｂ（Ｃ6Ｆ5）4、ＰＦ6が好ましい。 X represents a non-nucleophilic anion residue, for example, a halogen atom such as F, Cl, Br, or I, B (C 6 F 5 ) 4 , R 18 COO, R 19 SO 3 , SbF 6 , AsF 6 , PF 6 , BF 4 and the like. However, R 18 and R 19 are each an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, a halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, a nitro group, a cyano group, a methoxy group or an ethoxy group. Represents an alkyl group or a phenyl group which may be substituted with an alkoxy group or the like. Among these, B (C 6 F 5 ) 4 and PF 6 are preferable from the viewpoint of safety.
上記化合物は、ＴＨＥ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ ＯＦ ＪＡＰＡＮ Ｖｏｌ．７１ Ｎｏ．１１，１９９８年、有機エレクトロニクス材料研究会編，「イメージング用有機材料」，ぶんしん出版（１９９３年）に記載の光酸発生剤と同様、公知の方法にて容易に合成することができる。 The above compounds can be obtained from THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN Vol. 71 no. 11, 1998, as well as the photoacid generator described in “Organic Materials for Imaging” edited by Organic Electronics Materials Study Group, Bunshin Publishing (1993), can be easily synthesized by a known method.
本発明においては、一般式〔１〕〜〔４〕で表されるスルホニウム塩が、前記一般式〔５〕〜〔１３〕から選ばれるスルホニウム塩の少なくとも１種であることが特に好ましい。Ｘは非求核性のアニオン残基を表し、前述と同様である。 In the present invention, the sulfonium salt represented by the general formulas [1] to [4] is particularly preferably at least one of the sulfonium salts selected from the general formulas [5] to [13]. X represents a non-nucleophilic anion residue and is the same as described above.
光重合促進剤としては、アントラセン、アントラセン誘導体（例えば、旭電化工業社製のアデカオプトマーＳＰ−１００）が挙げられる。これらの光重合促進剤は１種または複数を組み合わせて使用することができる。 Examples of the photopolymerization accelerator include anthracene and anthracene derivatives (for example, Adekaoptomer SP-100 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.). These photopolymerization accelerators can be used alone or in combination.
〔顔料〕
本発明の活性エネルギー線硬化組成物では、色材として顔料を含有することが好ましく、本発明の活性エネルギー線硬化組成物に含まれる顔料としては、有機顔料及び／または無機顔料等の種々のものが使用できる。具体的には、酸化チタン、亜鉛華、鉛白、リトボン及び酸化アンチモン等の白色顔料、アニリンブラック、鉄黒及びカーボンブラック等の黒色顔料、黄鉛、黄色酸化鉄、ハンザイエロー（１００、５０、３０等）、チタンイエロー、ベンジンイエロー及びパーマネントイエロー等の黄色顔料、クロームバーミロオン、パーマネントオレンジ、バルカンファーストオレンジ及びインダンスレンブリリアントオレンジ等の橙色顔料、酸化鉄、パーマネントブラウン及びパラブラウン等の褐色顔料、ベンガラ、カドミウムレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッド、ＰＶカーミン、モノライトファーストレッド及びキナクリドン系赤色顔料等の赤色顔料、コバルト紫、マンガン紫、ファーストバイオレット、メチルバイオレットレーキ、インダンスレンブリリアントバイオレット、ジオキサジンバイオレット等の紫色顔料、群青、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、銅フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー及びインジゴ等の青色顔料、クロムグリーン、酸化クロム、エメラルドグリーン、ナフトールグリーン、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン及びポリクロルブロム銅フタロシアニン等の緑色顔料の他、各種螢光顔料、金属粉顔料、体質顔料等が挙げられる。
[Pigment]
The active energy ray-curable composition of the present invention preferably contains a pigment as a coloring material, and the pigment contained in the active energy ray-curable composition of the present invention includes various pigments such as organic pigments and / or inorganic pigments. Can be used. Specifically, white pigments such as titanium oxide, zinc white, lead white, litbon, and antimony oxide, black pigments such as aniline black, iron black, and carbon black, yellow lead, yellow iron oxide, Hansa Yellow (100, 50, 30 etc.), yellow pigments such as titanium yellow, benzine yellow and permanent yellow, orange pigments such as chrome vermilon, permanent orange, balkan first orange and indanthrene brilliant orange, brown such as iron oxide, permanent brown and para brown Pigment, Bengala, Cadmium Red, Antimony Zhu, Permanent Red, Rhodamine Lake, Alizarin Lake, Thioindigo Red, PV Carmine, Monolite Fast Red and Quinacridone Red Pigment, Cobalt Purple, Manganese Purple, Purple violet pigments such as first violet, methyl violet lake, indanthrene brilliant violet, dioxazine violet, ultramarine, bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, metal free phthalocyanine blue, copper phthalocyanine blue, indanthrene blue and indigo In addition to green pigments such as blue pigment, chrome green, chromium oxide, emerald green, naphthol green, green gold, acid green rake, malachite green rake, phthalocyanine green and polychlorobrom copper phthalocyanine, various fluorescent pigments, metal powder pigments, Examples include extender pigments.
本発明において、顔料は十分な濃度及び十分な耐光性を得るため、活性エネルギー線硬化組成物中に３〜５０質量％の範囲で含まれることが好ましい。 In the present invention, the pigment is preferably contained in the active energy ray-curable composition in the range of 3 to 50% by mass in order to obtain a sufficient concentration and sufficient light resistance.
《その他の添加剤》
本発明の活性エネルギー線硬化組成物には、上記成分の他、用途に応じて活性エネルギー線硬化型組成物中、５０質量％までの量で以下の材料を加えることができる。
《Other additives》
In addition to the above components, the following materials can be added to the active energy ray-curable composition of the present invention in an amount of up to 50% by mass in the active energy ray-curable composition depending on the application.
印刷インキ、缶、プラスチック、紙、木材等のコーティング塗料及び接着剤用途の場合は、無機充填剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、安定剤、粘着付与樹脂、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、染料、処理剤、粘度調節剤、有機溶剤、潤滑性付与剤及び紫外線遮断剤のような不活性成分を配合することができる。無機充填材の例としては、例えば、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化カルシウム、酸化クロム、酸化スズ、酸化チタン、酸化鉄、酸化銅、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化マグネシウム及び酸化マンガン等の金属／非金属酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化第一鉄及び水酸化カルシウム等の水酸化物、炭酸カルシウム及び硫酸カルシウム等の塩類、二酸化ケイ素等のケイ素化合物、カオリン、ベントナイト、クレー及びタルク等の天然顔料、天然ゼオライト、大谷石、天然雲母及びアイオナイト等の鉱物類、人工雲母及び合成ゼオライト等の合成無機物、並びにアルミニウム、鉄及び亜鉛等の各種金属等が挙げられる。これらの中には、前記顔料と重複するものもあるが、これらは必要に応じて前記必須成分の顔料に加え、組成物に充填材として配合させることもできる。潤滑性付与剤は、得られる塗膜の潤滑性を向上させる目的で配合されるものであり、例えば、ポリオール化合物と脂肪酸とのエステル化物である脂肪酸エステルワックス、シリコン系ワックス、フッ素系ワックス、ポリオレフィンワックス、動物系ワックス、植物系ワックス等のワックス類を挙げることができる。粘着付与樹脂としては、例えば、ロジン酸、重合ロジン酸及びロジン酸エステル等のロジン類、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族炭化水素樹脂、脂肪族飽和炭化水素樹脂並びに石油樹脂等が挙げられる。 For coating paints and adhesives such as printing inks, cans, plastics, paper, and wood, inorganic fillers, softeners, antioxidants, anti-aging agents, stabilizers, tackifier resins, leveling agents, antifoaming agents Inactive ingredients such as plasticizers, dyes, treating agents, viscosity modifiers, organic solvents, lubricity-imparting agents and UV-blocking agents can be blended. Examples of inorganic fillers include, for example, zinc oxide, aluminum oxide, antimony oxide, calcium oxide, chromium oxide, tin oxide, titanium oxide, iron oxide, copper oxide, lead oxide, bismuth oxide, magnesium oxide and manganese oxide. Metal / non-metal oxides, hydroxides such as aluminum hydroxide, ferrous hydroxide and calcium hydroxide, salts such as calcium carbonate and calcium sulfate, silicon compounds such as silicon dioxide, kaolin, bentonite, clay and talc Natural pigments, natural zeolite, minerals such as Oya stone, natural mica and ionite, synthetic inorganic materials such as artificial mica and synthetic zeolite, and various metals such as aluminum, iron and zinc. Some of these may overlap with the pigment, but these may be added to the composition as a filler, if necessary, in addition to the essential pigment. The lubricity-imparting agent is blended for the purpose of improving the lubricity of the resulting coating film. For example, a fatty acid ester wax, silicon wax, fluorine wax, polyolefin, which is an esterified product of a polyol compound and a fatty acid. Mention may be made of waxes such as waxes, animal waxes and plant waxes. Examples of the tackifying resin include rosins such as rosin acid, polymerized rosin acid and rosin acid ester, terpene resin, terpene phenol resin, aromatic hydrocarbon resin, aliphatic saturated hydrocarbon resin, and petroleum resin.
光学的立体造型用途の場合は、さらに熱可塑性高分子化合物を添加することができる。熱可塑性高分子化合物としては、室温において液体または固体であり、室温において樹脂組成物と均一に混和する高分子化合物である。かかる熱可塑性高分子化合物の代表的なものとしては、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリブタジエン、ポリカーボナート、ポリスチレン、ポリビニルエーテル、ポリビニルブチラール、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブテン、スチレンブタジエンブロックコポリマー水添物等が挙げられる。また、これらの熱可塑性高分子化合物に水酸基、カルボキシル基、ビニル基、エポキシ基等の官能基が導入されたものを用いることもできる。かかる熱可塑性高分子化合物について本発明に対して望ましい数平均分子量は１０００〜５０００００であり、さらに好ましい数平均分子量は５０００〜１０００００である。この範囲外であっても使用できないわけではないが、あまり低分子量であると強度を改善するという効果が十分得られず、あまり高分子量であっては樹脂組成物の粘度が高くなり、光学的立体造形用樹脂組成物として好ましいものとは言えなくなる。 In the case of optical three-dimensional molding, a thermoplastic polymer compound can be further added. The thermoplastic polymer compound is a polymer compound that is liquid or solid at room temperature and is uniformly mixed with the resin composition at room temperature. Typical examples of such thermoplastic polymer compounds include polyester, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polybutadiene, polycarbonate, polystyrene, polyvinyl ether, polyvinyl butyral, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polybutene, and styrene butadiene block copolymer. Examples include hydrogenated products. In addition, those obtained by introducing a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a vinyl group, or an epoxy group into these thermoplastic polymer compounds can also be used. The desirable number average molecular weight of the thermoplastic polymer compound for the present invention is 1,000 to 500,000, and the more preferable number average molecular weight is 5,000 to 100,000. Even if it is outside this range, it cannot be used, but if the molecular weight is too low, the effect of improving the strength cannot be sufficiently obtained, and if the molecular weight is too high, the viscosity of the resin composition becomes high, and the optical composition becomes optical. It cannot be said that it is preferable as a resin composition for three-dimensional modeling.
活性エネルギー線硬化組成物の調合は、これらの材料を十分混合できれば特に混合方法に制限はない。具体的な混合方法としては、例えば、プロペラの回転に伴う撹拌力を利用する撹拌法、ロール練り混込み法及びサンドミル等の通常の分散機等が挙げられる。 The preparation of the active energy ray curable composition is not particularly limited as long as these materials can be sufficiently mixed. Specific examples of the mixing method include a stirring method using a stirring force accompanying the rotation of the propeller, a roll kneading method, and a normal disperser such as a sand mill.
《活性エネルギー線、照射方法》
本発明の活性エネルギー線硬化組成物を硬化させる活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、Ｘ線、放射線、高周波等があり、紫外線が経済的に最も好ましい。紫外線の光源としては、紫外線レーザ、水銀ランプ、キセノンランプ、ナトリウムランプ、アルカリ金属ランプ等があるが、集光性を必要とする場合はレーザ光線が特に好ましい。
《Active energy rays, irradiation method》
Examples of the active energy ray for curing the active energy ray-curable composition of the present invention include ultraviolet rays, electron beams, X-rays, radiation, high frequencies, and the like, and ultraviolet rays are most preferable economically. Examples of the ultraviolet light source include an ultraviolet laser, a mercury lamp, a xenon lamp, a sodium lamp, an alkali metal lamp, and the like, and a laser beam is particularly preferable when a light collecting property is required.
用途による使用方法の概略を以下に記載する。 The outline of the usage method according to the application is described below.
印刷インキ用途の場合は、本発明の組成物は、紙、フィルムまたはシート等を基材として、種々の印刷法、例えばオフセット印刷等の平版印刷、凸版印刷、シルクスクリーン印刷またはグラビア印刷等で使用することができる。組成物は、印刷の後、活性エネルギー線を照射して硬化させる。活性エネルギー線としては、紫外線、Ｘ線及び電子線等が挙げられる。紫外線により硬化させる場合に使用できる光源としては、さまざまなものを使用することができ、例えば加圧あるいは高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電ランプまたはカーボンアーク灯等が挙げられる。電子線により硬化させる場合には、種々の照射装置が使用でき、例えばコックロフトワルトシン型、バンデグラフ型または共振変圧器型等が挙げられ、電子線としては５０〜１０００ｅＶのエネルギーを持つものが好ましく、より好ましくは１００〜３００ｅＶである。本発明では、安価な装置を使用できることから、組成物の硬化に紫外線を使用することが好ましい。 In the case of printing ink applications, the composition of the present invention is used in various printing methods, for example, lithographic printing such as offset printing, letterpress printing, silk screen printing, or gravure printing, using paper, film, or sheet as a base material. can do. The composition is cured by irradiation with active energy rays after printing. Examples of active energy rays include ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. As the light source that can be used for curing with ultraviolet rays, various light sources can be used, and examples thereof include a pressurized or high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an electrodeless discharge lamp, a carbon arc lamp, and the like. In the case of curing with an electron beam, various irradiation devices can be used, for example, a cockroft-warthin type, a bandegraph type, or a resonance transformer type. An electron beam having an energy of 50 to 1000 eV is preferable. More preferably, it is 100-300 eV. In the present invention, since an inexpensive apparatus can be used, it is preferable to use ultraviolet rays for curing the composition.
缶、プラスチック、紙、木材等のコーティング塗料用途の場合は、本発明の活性エネルギー線硬化組成物は、種々の金属材料、プラスチック材料、紙、木材等の被覆に適用でき、金属材料としては、例えば電気陽メッキ鋼板、チンフリースチール、アルミニウム等、プラスチック材料としては、例えばポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタラート、塩化ビニル樹脂及びＡＢＳ樹脂等、例えばセルロースを主成分とする普通紙の他に、その表面がポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネートまたはポリイミド等で処理された紙等、例えばサクラ、アカガシ、シタン、カリン、マホガニー、ラワン、クワ、ツゲ、カヤ、キハダ、ホウ、カツラ、ケヤキ、クルミ、クス、ナラ、チーク、カキ、神代カツラ、神代スギ、クロガキ、コクタン、シマコクタン、トチ、カエデ、ヤナギ及びトネリコ等の天然木材をはじめ、合板、積層板、パーティクルボード及びプリント合板等の加工木材、並びにこれら天然または加工木材から製造される床材、家具類及び壁材等を挙げることができ、これらは板状でもフェイム状でもよい。本発明の組成物の基材表面上の膜厚も、使用する用途に応じて適宜選択すればよいが、好ましい膜厚としては１〜５０μｍであり、より好ましくは３〜２０μｍである。本発明の組成物の使用方法も特に限定されず、従来より知られた方法に従って行えばよく、例えば、ディッピング、フローコート、スプレー、バーコート、グラビアコート、ロールコート、ブレードコートまたはエアーナイフコート等の方法により、塗工機械を使用して、基材表面上に本発明の組成物を塗布した後、活性エネルギー線を照射して硬化する方法等がある。活性エネルギー線としては、紫外線、Ｘ線及び電子線等が挙げられる。紫外線により硬化させる場合に使用できる光源としては、さまざまなものを使用することができ、例えば加圧あるいは高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電ランプまたはカーボンアーク灯等が挙げられる。電子線により硬化させる場合には、種々の照射装置が使用でき、例えばコックロフトワルトシン型、バンデグラフ型または共振変圧器型等が挙げられ、電子線としては５０〜１０００ｅＶのエネルギーを持つものが好ましく、より好ましくは１００〜３００ｅＶである。本発明では、安価な装置を使用できることから、組成物の硬化に紫外線を使用することが好ましい。本発明の組成物をプラスチック材料に塗工した後、必要に応じて、成形、印刷または転写等の加工を行うこともできる。成形を行う場合には、例えば本発明の組成物塗膜を有する基材を適当な温度に加熱した後、真空成形、真空圧空成形、圧空成形またはマット成形等の方法を用いて行う方法や、干渉縞等の凸凹形状をＣＤやレコードの複製のように、本発明の組成物塗膜上にエンボス成形する場合のような塗膜層のみの成形を行う方法等が挙げられる。印刷を行う場合は、塗膜上に通常の印刷機を使用し、通常の方法で印刷する。転写を行う場合は、例えばポリエチレンテレフタラートフィルムのような基材に本発明の組成物を塗布し、必要であれば前述の印刷やエンボス成形等を行い、接着層を塗布後、他の基材に転写する。 In the case of coating paint applications such as cans, plastics, paper, and wood, the active energy ray-curable composition of the present invention can be applied to coatings of various metal materials, plastic materials, paper, wood, etc. For example, electroplated steel sheet, chin-free steel, aluminum, etc., plastic materials such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, vinyl chloride resin and ABS resin, for example, other than plain paper mainly composed of cellulose, Paper whose surface has been treated with polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, polycarbonate, polyimide, etc., such as cherry, red oak, rosewood, karin, mahogany, lauan, mulberry, boxwood, kaya, yellowfin, hoe, wig, zelkova , Walnut, cous, oak Processed wood such as teak, oysters, Kojiro wigs, Kojiro cedar, blackwood, Kokutan, Shimakokutan, tochi, maple, willow and ash, plywood, laminated board, particle board and printed plywood, and these natural or processed Examples thereof include floor materials, furniture, and wall materials produced from wood, and these may be plate-shaped or fame-shaped. Although the film thickness on the substrate surface of the composition of the present invention may be appropriately selected according to the application to be used, the preferable film thickness is 1 to 50 μm, more preferably 3 to 20 μm. The method of using the composition of the present invention is not particularly limited, and may be performed according to a conventionally known method. For example, dipping, flow coating, spraying, bar coating, gravure coating, roll coating, blade coating, air knife coating, etc. According to the method, there is a method in which a coating machine is used to apply the composition of the present invention on the surface of a substrate and then cured by irradiation with active energy rays. Examples of active energy rays include ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. As the light source that can be used for curing with ultraviolet rays, various light sources can be used, and examples thereof include a pressurized or high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an electrodeless discharge lamp, a carbon arc lamp, and the like. In the case of curing with an electron beam, various irradiation devices can be used, for example, a cockroft-warthin type, a bandegraph type, or a resonance transformer type. An electron beam having an energy of 50 to 1000 eV is preferable. More preferably, it is 100-300 eV. In the present invention, since an inexpensive apparatus can be used, it is preferable to use ultraviolet rays for curing the composition. After the composition of the present invention is applied to a plastic material, it can be subjected to processing such as molding, printing, or transfer, as necessary. In the case of molding, for example, after heating the substrate having the composition coating film of the present invention to an appropriate temperature, a method of performing vacuum molding, vacuum / pressure molding, pressure molding or mat molding, Examples thereof include a method of forming only a coating layer as in the case of embossing an uneven shape such as interference fringes on a coating film of the composition of the present invention like a CD or a record replica. When printing is performed, a normal printing machine is used on the coating film, and printing is performed by a normal method. When transferring, for example, the composition of the present invention is applied to a substrate such as a polyethylene terephthalate film, and if necessary, the above-described printing or embossing is performed, and after applying an adhesive layer, another substrate is applied. Transcript to.
接着剤用途の場合は、本発明の組成物の使用方法は、特に限定されず、ラミネートの製造において通常行われている方法に従えばよい。例えば、本発明の組成物を第１の薄層被着体に塗工し、必要に応じて乾燥させた後、これに第２の薄層被着体を貼り合わせ、活性エネルギー線の照射を行う方法等が挙げられる。ここで、薄層被着体の少なくとも一方は、プラスチックフィルムの必要がある。薄層被着体としては、プラスチックフィルム、紙または金属箔等が挙げられる。ここでプラスチックフィルムとは、活性エネルギー線を透過できるものをいい、膜厚としては使用する薄層被着体及び用途に応じて選択すればよいが、好ましくは厚さが０．２ｍｍ以下である。プラスチックフィルムとしては、例えばポリ塩化ビニル樹脂やポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。また、紙としては、模造紙、上質紙、クラフト紙、アートコート紙、キャスターコート紙、純白ロール紙、パーチメント紙、耐水紙、グラシン紙及び段ボール紙等を挙げることができ。金属箔としては、例えばアルミニウム箔等を挙げることができる。薄層被着体に対する塗工は、従来知られている方法に従えばよく、ナチュラルコーター、ナイフベルトコーター、フローティングナイフ、ナイフオーバーロール、ナイフオンブランケット、スプレー、ディップ、キスロール、スクイーズロール、リバースロール、エアブレード、カーテンフローコーター及びグラビアコーター等の方法が挙げられる。また、本発明の活性エネルギー線硬化組成物の塗布厚さは、使用する薄層被着体及び用途に応じて選択すればよいが、好ましくは０．１〜１０００μｍであり、より好ましくは１〜５０μｍである。活性エネルギー線としては、紫外線、Ｘ線及び電子線等が挙げられる。紫外線により硬化させる場合に使用できる光源としては、さまざまなものを使用することができ、例えば加圧あるいは高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電ランプまたはカーボンアーク灯等が挙げられる。電子線により硬化させる場合には、使用できるＥＢ照射装置としては公知のものが用いられる。電子線により硬化させる場合には、種々の照射装置が使用でき、例えば、コックロフトワルトシン型、バンデグラフ型または共振変圧器型等が挙げられ、電子線としては５０〜１０００ｅＶのエネルギーを持つものが好ましく、より好ましくは１００〜３００ｅＶである。本発明では、安価な装置を使用できることから、組成物の硬化に紫外線を使用することが好ましい。 In the case of an adhesive application, the method of using the composition of the present invention is not particularly limited, and may be a method that is usually performed in the production of a laminate. For example, the composition of the present invention is applied to a first thin-layer adherend, dried as necessary, and then a second thin-layer adherend is bonded thereto and irradiated with active energy rays. The method of performing etc. are mentioned. Here, at least one of the thin layer adherends needs to be a plastic film. Examples of the thin layer adherend include a plastic film, paper, or metal foil. Here, the plastic film refers to a film that can transmit active energy rays, and the film thickness may be selected according to the thin-layer adherend to be used and the application, but the thickness is preferably 0.2 mm or less. . Examples of the plastic film include polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride, cellulose resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS resin, polyamide, polyester, polyurethane, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymer, and chlorinated polypropylene. Can be mentioned. Examples of the paper include imitation paper, fine paper, craft paper, art coat paper, caster coat paper, pure white roll paper, parchment paper, water resistant paper, glassine paper, and corrugated paper. Examples of the metal foil include aluminum foil. Coating on the thin layer adherend may be performed by a conventionally known method. Natural coater, knife belt coater, floating knife, knife over roll, knife on blanket, spray, dip, kiss roll, squeeze roll, reverse roll , Air blades, curtain flow coaters, gravure coaters and the like. Moreover, what is necessary is just to select the application | coating thickness of the active energy ray hardening composition of this invention according to the thin-layer to-be-adhered body to be used and a use, Preferably it is 0.1-1000 micrometers, More preferably, it is 1- 50 μm. Examples of active energy rays include ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. As the light source that can be used for curing with ultraviolet rays, various light sources can be used, and examples thereof include a pressurized or high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an electrodeless discharge lamp, a carbon arc lamp, and the like. When curing with an electron beam, a known device can be used as an EB irradiation device that can be used. In the case of curing with an electron beam, various irradiation devices can be used, for example, a cockroft-warthin type, a bandegraph type, or a resonance transformer type, and the electron beam has an energy of 50 to 1000 eV. Preferably, it is 100 to 300 eV. In the present invention, since an inexpensive apparatus can be used, it is preferable to use ultraviolet rays for curing the composition.
光学的立体造型用途の場合は、本発明の活性エネルギー線硬化組成物の任意の表面に、エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化組成物のエネルギー線照射表面を硬化させて所望の厚さの硬化層を形成し、硬化層上に前述の活性エネルギー線硬化組成物をさらに供給して、これを同様に硬化させて前述の硬化層と連続した硬化層を得る積層操作を行い、この操作を繰り返すとによって三次元の立体物を得る。 In the case of an optical three-dimensional molding application, an arbitrary surface of the active energy ray-curable composition of the present invention is irradiated with energy rays, and the energy ray-irradiated surface of the active energy ray-curable composition is cured to have a desired thickness. A cured layer is formed, and the active energy ray-cured composition is further supplied onto the cured layer, and this is cured in the same manner to obtain a cured layer continuous with the cured layer. Repeat to obtain a three-dimensional solid object.
さらに図を参照して具体的に説明すると、図１に示すように、ＮＣテーブル２を組成物５中に位置させ、テーブル２上に所望ピッチに相当する深度の未硬化組成物層を形成する。次にＣＡＤデータを元に制御部１からの信号に従って光学系３を制御してレーザー４からのレーザー光線６を未硬化組成物表面に走査照射して第１硬化層７を得る（図２参照）。次に制御部１からの信号に従ってＮＣテーブル２を降下させ、第１硬化層７上にさらに所望ピッチに相当する深度の未硬化組成物層を形成する（図３参照）。同様にレーザー光線６を走査照射して第２硬化層８を得る（図４参照）。以下同様にして積層する。 More specifically, referring to the drawings, as shown in FIG. 1, the NC table 2 is positioned in the composition 5, and an uncured composition layer having a depth corresponding to a desired pitch is formed on the table 2. . Next, based on the CAD data, the optical system 3 is controlled according to the signal from the control unit 1 and the surface of the uncured composition is scanned and irradiated with the laser beam 6 from the laser 4 to obtain the first cured layer 7 (see FIG. 2). . Next, the NC table 2 is lowered according to a signal from the control unit 1 to form an uncured composition layer having a depth corresponding to a desired pitch on the first cured layer 7 (see FIG. 3). Similarly, the laser beam 6 is scanned and irradiated to obtain the second hardened layer 8 (see FIG. 4). Thereafter, lamination is performed in the same manner.
《インクジェット用インク組成物》
本発明のインクジェット用インク組成物では、本発明の活性エネルギー線硬化組成物を適用することを特徴とする。
<Inkjet ink composition>
The inkjet ink composition of the present invention is characterized by applying the active energy ray-curable composition of the present invention.
インクジェットインク用途の場合は、インクジェット用インク組成物は、本発明の活性エネルギー線硬化組成物、顔料分散剤と共に、顔料をサンドミル等の通常の分散機を用いてよく分散することにより製造される。予め、顔料高濃度の濃縮液を調製しておき、活性エネルギー線硬化組成物で希釈することが好ましい。通常の分散機による分散でも充分な分散が可能であり、このため、過剰な分散エネルギーがかからず、多大な分散時間を必要としないため、インク成分の分散時の変質を招きにくく、安定性に優れたインクが調製される。インクは、孔径３μｍ以下、更には１μｍ以下のフィルターにて濾過することが好ましい。 In the case of inkjet ink application, the inkjet ink composition is produced by well dispersing the pigment together with the active energy ray-curable composition of the present invention and the pigment dispersant using a normal dispersing machine such as a sand mill. It is preferable to prepare a concentrated solution having a high pigment concentration in advance and dilute with an active energy ray-curable composition. Sufficient dispersion is possible even with dispersion by a normal disperser, so it does not take excessive dispersion energy and does not require a great amount of dispersion time. Ink excellent in the quality is prepared. The ink is preferably filtered through a filter having a pore diameter of 3 μm or less, more preferably 1 μm or less.
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を０．０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性および硬化の感度を維持することができる。 The pigment is preferably dispersed so that the average particle diameter of the pigment particles is 0.08 to 0.5 μm, and the maximum particle diameter is 0.3 to 10 μm, preferably 0.3 to 3 μm. The selection of the dispersion medium, the dispersion conditions, and the filtration conditions are appropriately set. By controlling the particle size, clogging of the head nozzle can be suppressed, and ink storage stability, ink transparency, and curing sensitivity can be maintained.
本発明のインクジェット用インク組成物においては、色材濃度として、インク全体の１〜１０質量％であることが好ましい。 In the inkjet ink composition of the present invention, the colorant concentration is preferably 1 to 10% by mass of the total ink.
インクジェット用インク組成物は、２５℃での粘度が５〜５０ｍＰａ・ｓと高めに調整することが好ましい。２５℃での粘度が５〜５０ｍＰａ・ｓのインクは、特に通常の４〜１０ＫＨｚの周波数を有するヘッドから、１０〜５０ＫＨｚの高周波数のヘッドにおいても安定した吐出特性を示す。粘度が５ｍＰａ・ｓ未満の場合は、高周波数のヘッドにおいて、吐出の追随性の低下が認められ、５０ｍＰａ・ｓを越える場合は、加熱による粘度の低下機構をヘッドに組み込んだとしても吐出特性そのものの低下を生じ、吐出の安定性が不良となり、全く吐出できなくなる。 The inkjet ink composition is preferably adjusted to have a high viscosity at 25 ° C. of 5 to 50 mPa · s. An ink having a viscosity of 5 to 50 mPa · s at 25 ° C. exhibits stable ejection characteristics even from a head having a normal frequency of 4 to 10 KHz to a head having a high frequency of 10 to 50 KHz. When the viscosity is less than 5 mPa · s, a decrease in the followability of the discharge is recognized in the high-frequency head, and when it exceeds 50 mPa · s, the discharge characteristic itself even if a mechanism for reducing the viscosity by heating is incorporated in the head. Drop, the stability of the discharge becomes poor, and it becomes impossible to discharge at all.
また、インクジェット用インク組成物は、ピエゾヘッドにおいては、１０μＳ／ｃｍ以下の電導度とし、ヘッド内部での電気的な腐食のないインクとすることが好ましい。また、コンティニュアスタイプにおいては、電解質による電導度の調整が必要であり、この場合には、０．５ｍＳ／ｃｍ以上の電導度に調整する必要がある。 Further, the ink composition for inkjet is preferably an ink having a conductivity of 10 μS / cm or less and no electrical corrosion inside the head in a piezo head. Further, in the continuous type, it is necessary to adjust the electric conductivity by the electrolyte. In this case, it is necessary to adjust the electric conductivity to 0.5 mS / cm or more.
インクの２５℃における表面張力が、２５〜４０ｍＮ／ｍの範囲にあることが好ましい。２５℃におけるインクの表面張力が２５ｍＮ／ｍ未満では、安定した出射が得られにくく、また４０ｍＮ／ｍを越えると所望のドット径を得ることができない。２５〜４０ｍＮ／ｍの範囲外では、本発明のように、インクの粘度や含水率を制御しながら出射、光照射しても、様々な支持体に対して均一なドット径を得ることが困難となる。 The surface tension of the ink at 25 ° C. is preferably in the range of 25 to 40 mN / m. If the surface tension of the ink at 25 ° C. is less than 25 mN / m, stable emission is difficult to obtain, and if it exceeds 40 mN / m, a desired dot diameter cannot be obtained. Outside the range of 25 to 40 mN / m, it is difficult to obtain uniform dot diameters for various supports even when the light is emitted and irradiated with light while controlling the viscosity and moisture content of the ink as in the present invention. It becomes.
表面張力を調整するために、必要に応じて、界面活性剤を含有させてもよい。本発明に使用される界面活性剤としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第４級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤、重合性基を有する界面活性化合物などが挙げられる。これらの中で特に、シリコーン変性アクリレート、フッ素変性アクリレート、シリコーン変性エポキシ、フッ素変性エポキシ、シリコーン変性オキセタン、フッ素変性オキセタンなど、不飽和結合やオキシラン、オキセタン環など重合性基を有する界面活性化合物が好ましい。 In order to adjust the surface tension, a surfactant may be contained as necessary. Examples of the surfactant used in the present invention include anionic surfactants such as dialkylsulfosuccinates, alkylnaphthalenesulfonates, fatty acid salts, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, Nonionic surfactants such as acetylene glycols, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts, and surfactant compounds having a polymerizable group It is done. Of these, particularly preferable are surface active compounds having a polymerizable group such as an unsaturated bond, oxirane, or oxetane ring, such as silicone-modified acrylate, fluorine-modified acrylate, silicone-modified epoxy, fluorine-modified epoxy, silicone-modified oxetane, and fluorine-modified oxetane. .
インクジェット用インク組成物には、上記説明した以外に様々な添加剤を用いることができる。例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することが出来る。記録媒体との密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やＶＯＣの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その使用量は０．１〜５％の範囲であり、好ましくは０．１〜３％である。また、ラジカル重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。 Various additives other than those described above can be used in the inkjet ink composition. For example, leveling additives, matting agents, polyester resins for adjusting film properties, polyurethane resins, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins, and waxes can be added. In order to improve the adhesion with the recording medium, it is also effective to add a trace amount of organic solvent. In this case, it is effective to add the solvent within a range that does not cause a problem of solvent resistance and VOC. It is also possible to combine a radically polymerizable monomer and an initiator into a radical / cation hybrid type curable ink.
《画像形成方法》
本発明の画像形成方法においては、少なくとも１つのノズルを有するインクジェット記録ヘッドより、上記説明した本発明のインクジェット用インク組成物を画像様に吐出し、インクジェット記録材料上にインクを着弾させた後、紫外線を照射することによりインクジェット用インク組成物を硬化させることを特徴とする。
<Image forming method>
In the image forming method of the present invention, the above-described ink-jet ink composition of the present invention is ejected in an image-like manner from an ink-jet recording head having at least one nozzle, and after landing the ink on the ink-jet recording material, The inkjet ink composition is cured by irradiating with ultraviolet rays.
本発明の画像形成方法においては、少なくとも１つのノズルを有するインクジェット記録ヘッドより、上記説明した本発明のインクジェット用インク組成物を画像様に吐出し、インクジェット記録材料上にインクを着弾させた後、紫外線を照射することによりインクジェット用インク組成物を硬化させることを特徴とする。 In the image forming method of the present invention, from the ink jet recording head having at least one nozzle, the above-described ink jet ink composition of the present invention is ejected in an image-like manner, and after landing the ink on the ink jet recording material, The inkjet ink composition is cured by irradiating with ultraviolet rays.
本発明の画像形成方法においては、インク出射時にはインクをインクジェットノズルごと加温し、インク液を低粘度させることが好ましい。加熱温度としては、３０〜８０℃、好ましくは３５〜６０℃である。 In the image forming method of the present invention, it is preferable that the ink is heated together with the ink jet nozzles during ink ejection so that the ink liquid has a low viscosity. As heating temperature, it is 30-80 degreeC, Preferably it is 35-60 degreeC.
本発明において、インクが着弾し、紫外線を照射して硬化した後の総インク膜厚が２〜２０μｍであることが好ましい。スクリーン印刷分野の紫外線硬化型インクジェット記録では、総インク膜厚が２０μｍを越えているのが現状であるが、記録材料が薄いプラスチック材料であることが多い軟包装印刷分野では、前述した記録材料のカール・しわの問題でだけでなく、印刷物全体のこし・質感が変わってしまうという問題が有るため使えない。また、本発明では、各ノズルより吐出する液滴量が２〜１５ｐｌであることが好ましい。 In the present invention, the total ink film thickness after the ink has landed and cured by irradiation with ultraviolet rays is preferably 2 to 20 μm. In the UV curable inkjet recording in the screen printing field, the total ink film thickness currently exceeds 20 μm, but in the flexible packaging printing field where the recording material is often a thin plastic material, Not only because of the curl / wrinkle problem, but also the problem that the entire printed material's strain and texture changes. Moreover, in this invention, it is preferable that the amount of droplets discharged from each nozzle is 2 to 15 pl.
本発明においては、高精細な画像を形成するためには、照射タイミングができるだけ早い方が好ましいが、本発明においては、インクの粘度または含水率が好ましい状態となるタイミングで光照射を開始することが好ましい。 In the present invention, in order to form a high-definition image, it is preferable that the irradiation timing is as early as possible. However, in the present invention, the light irradiation is started at a timing at which the viscosity or water content of the ink is in a preferable state. Is preferred.
詳しくは、発生光線の照射条件として、インク着弾後０．００１〜２．０秒の間に紫外線照射を開始することが好ましく、より好ましくは０．００１〜０．４秒である。また、０．１〜３秒後、好ましくは０．２〜１秒以内に、インクの流動性が失われる程度まで光照射を行なった後、終了させることが好ましい。上記条件とすることにより、ドット径の拡大やドット間の滲みを防止することができる。 Specifically, as the irradiation condition of the generated light, it is preferable to start the ultraviolet irradiation within 0.001 to 2.0 seconds after ink landing, and more preferably 0.001 to 0.4 seconds. Also, it is preferable to terminate the light irradiation after 0.1 to 3 seconds, preferably within 0.2 to 1 second, until the ink fluidity is lost. By setting it as the above condition, enlargement of the dot diameter and bleeding between the dots can be prevented.
紫外線の照射方法として、その基本的な方法が特開昭６０−１３２７６７号公報に開示されている。これによると、記録ヘッドユニットの両側に光源を設け、シャトル方式で記録ヘッドと光源を走査する。照射は、インク着弾後、一定時間を置いて行われることになる。更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させる。米国特許第６，１４５，９７９号明細書では、照射方法として、光ファイバーを用いた方法や、コリメートされた光源を記録ヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へＵＶ光を照射する方法が開示されている。本発明の画像形成方法においては、これらのいずれの照射方法も用いることができる。 As a method of irradiating ultraviolet rays, the basic method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-132767. According to this, the light source is provided on both sides of the recording head unit, and the recording head and the light source are scanned by the shuttle method. Irradiation is performed after a certain period of time after ink landing. Further, the curing is completed by another light source that is not driven. In US Pat. No. 6,145,979, as an irradiation method, a method using an optical fiber or a method of irradiating a recording unit with UV light by applying a collimated light source to a mirror surface provided on the side surface of the recording head unit. It is disclosed. Any of these irradiation methods can be used in the image forming method of the present invention.
また、紫外線を照射を２段階に分け、まずインク着弾後０．００１〜２．０秒の間に前述の方法で紫外線を照射し、かつ、全印字終了後、更に紫外線を照射する方法も好ましい態様の１つである。紫外線の照射を２段階に分けることで、よりインク硬化の際に起こる記録材料の収縮を抑えることが可能となる。 Also preferred is a method of irradiating ultraviolet rays in two steps, first irradiating ultraviolet rays by the above-described method within 0.001 to 2.0 seconds after ink landing, and further irradiating ultraviolet rays after completion of all printing. This is one aspect. By dividing the ultraviolet irradiation into two stages, it is possible to further suppress the shrinkage of the recording material that occurs during ink curing.
紫外線照射で用いる光源の例としては、水銀アークランプ、キセノンアークランプ、螢光ランプ、炭素アークランプ、タングステン−ハロゲン複写ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、無電極ＵＶランプ、低圧水銀ランプ、ＵＶレーザー、キセノンフラッシュランプ、捕虫灯、ブラックライト、殺菌灯、冷陰極管、ＬＥＤをなどがあるが、これらに限定されないが、この中でも蛍光管が低エネルギー・低コストであり、好ましい。光源波長としては２５０〜３７０ｎｍ、好ましくには２７０〜３２０ｎｍに発光波長のピークがある光源が、感度の点で好ましい。照度は、１〜３０００ｍＷ／ｃｍ2、好ましくは１〜２００ｍＷ／ｃｍ2である。また、電子線により硬化させる場合には、通常３００ｅＶの以下のエネルギーの電子線で硬化させるが、１〜５Ｍｒａｄの照射量で瞬時に硬化させることも可能である。 Examples of light sources used for ultraviolet irradiation include mercury arc lamps, xenon arc lamps, fluorescent lamps, carbon arc lamps, tungsten-halogen copying lamps, high pressure mercury lamps, metal halide lamps, electrodeless UV lamps, low pressure mercury lamps, and UV lasers. , Xenon flash lamps, insect traps, black lights, germicidal lamps, cold cathode tubes, LEDs, and the like, but are not limited to these. Among these, fluorescent tubes are preferred because of their low energy and low cost. A light source having a light emission wavelength peak at 250 to 370 nm, preferably 270 to 320 nm is preferable in terms of sensitivity. The illuminance is 1 to 3000 mW / cm 2 , preferably 1 to 200 mW / cm 2 . In addition, in the case of curing with an electron beam, the curing is usually performed with an electron beam having an energy of 300 eV or less, but it is also possible to cure instantaneously with an irradiation amount of 1 to 5 Mrad.
本発明のインクジェット用インク組成物を用いて、インクジェット記録材料（基材ともいう）への画像印字を行うが、インクジェット記録材料としては、従来各種の用途で使用されている広汎な合成樹脂を全て用いることができ、具体的には、例えば、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレート等が挙げられ、これらの合成樹脂基材の厚みや形状は何ら限定されない。 The inkjet ink composition of the present invention is used to print an image on an inkjet recording material (also referred to as a base material). As the inkjet recording material, all of a wide range of conventional synthetic resins used in various applications are used. Specific examples include polyester, polyvinyl chloride, polyethylene, polyurethane, polypropylene, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene terephthalate, polybutadiene terephthalate, and the like. The thickness and shape of these synthetic resin base materials are not limited at all.
本発明で用いることのできる基材としては、通常の非コート紙、コート紙などの他に、非吸収性支持体を用いることができるが、その中でも、基材として非吸収性支持体を用いることが好ましい。 As a base material that can be used in the present invention, a non-absorbent support can be used in addition to normal uncoated paper, coated paper, etc. Among them, a non-absorbent support is used as the base material. It is preferable.
本発明においては、非吸収性支持体としては、各種非吸収性のプラスチックおよびそのフィルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＯＰＳ（延伸ポリスチレン）フィルム、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）フィルム、ＯＮｙ（延伸ナイロン）フィルム、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）フィルム、ＰＥ（ポリエチレン）フィルム、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムを挙げることができる。その他のプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ、ポリアセタール、ＰＶＡ、ゴム類などが使用できる。また、金属類やガラス類にも適用可能である。これらの記録材料の中でも、特に熱でシュリンク可能な、ＰＥＴフィルム、ＯＰＳフィルム、ＯＰＰフィルム、ＯＮｙフィルム、ＰＶＣフィルムへ画像を形成する場合に本発明の構成は、有効となる。これらの基材はインクの硬化収縮、硬化反応時の発熱などにより、フィルムのカール、変形が生じやすいばかりでなく、インク膜が基材の収縮に追従し難い。 In the present invention, various non-absorbing plastics and films thereof can be used as the non-absorbing support. Examples of various plastic films include PET (polyethylene terephthalate) film, OPS (stretched polystyrene) film, Examples thereof include an OPP (stretched polypropylene) film, an ONy (stretched nylon) film, a PVC (polyvinyl chloride) film, a PE (polyethylene) film, and a TAC (triacetylcellulose) film. As other plastics, polycarbonate, acrylic resin, ABS, polyacetal, PVA, rubbers and the like can be used. Moreover, it is applicable also to metals and glass. Among these recording materials, the structure of the present invention is effective particularly when an image is formed on a PET film, an OPS film, an OPP film, an ONy film, or a PVC film that can be shrunk by heat. These base materials are not only susceptible to curling and deformation of the film due to the curing shrinkage of the ink and the heat generated during the curing reaction, but also the ink film is difficult to follow the shrinkage of the base material.
これら、各種プラスチックフィルムの表面エネルギーは大きく異なり、インクジェット記録材料によってインク着弾後のドット径が変わってしまうことが、従来から問題となっていた。本発明の構成では、表面エネルギーの低いＯＰＰフィルム、ＯＰＳフィルムや表面エネルギーの比較的大きいＰＥＴまでを含むが、基材として、濡れ指数が４０〜６０ｍＮ／ｍであることが好ましい。 The surface energies of these various plastic films differ greatly, and it has been a problem in the past that the dot diameter after ink landing varies depending on the ink jet recording material. The constitution of the present invention includes an OPP film having a low surface energy, an OPS film, and a PET having a relatively large surface energy, but the substrate preferably has a wetting index of 40 to 60 mN / m.
本発明において、包装の費用や生産コスト等のインクジェット記録材料のコスト、プリントの作成効率、各種のサイズのプリントに対応できる等の点で、長尺（ウェブ）なインクジェット記録材料を使用する方が有利である。 In the present invention, it is preferable to use a long (web) ink jet recording material in terms of the cost of the ink jet recording material such as packaging cost and production cost, the efficiency of producing the print, and the ability to cope with prints of various sizes. It is advantageous.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.
《活性エネルギー線硬化組成物１〜１３の調製》
表１に記載の光カチオン重合開始剤を除く各添加剤を混合した後、サンドミルに入れて分散を４時間行い、活性エネルギー線硬化組成物原液を調製した。次いで、光カチオン重合開始剤を、活性エネルギー線硬化組成物原液に添加し、光カチオン重合開始剤が溶解するまで、穏やかに混合させた後、これをメンブランフィルターで加圧濾過し、活性エネルギー線硬化組成物１〜１３を得た。
<< Preparation of Active Energy Ray Curing Compositions 1-13 >>
After mixing each additive except the photocationic polymerization initiator of Table 1, it put into the sand mill and disperse | distributed for 4 hours, and prepared the active energy ray hardening composition stock solution. Next, the photocationic polymerization initiator is added to the active energy ray-curable composition stock solution, and gently mixed until the photocationic polymerization initiator is dissolved, and then this is pressure-filtered with a membrane filter and activated energy rays. Cured compositions 1 to 13 were obtained.
なお、表１に記載の各添加剤の調製方法を以下に示す。数字は質量部を表す。 In addition, the preparation method of each additive of Table 1 is shown below. Numbers represent parts by weight.
（顔料Ｐ１の調製）
粗製銅フタロシアニン（東洋インク製造社製「銅フタロシアニン」）の２５０部、塩化ナトリウムの２５００部及びポリエチレングリコール（東京化成社製「ポリエチレングリコール３００」）の１６０部を、スチレン製３．７９Ｌ（１ガロン）ニーダー（井上製作所社製）に仕込み、３時間混練した。次に、この混合物を２．５Ｌの温水に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌しスラリー状とした後、濾過、水洗を５回繰り返して塩化ナトリウム及び溶剤を除き、次いでスプレードライにより乾燥して処理済み顔料を得た。
(Preparation of Pigment P1)
250 parts of crude copper phthalocyanine (“Copper phthalocyanine” manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.), 2500 parts of sodium chloride and 160 parts of polyethylene glycol (“Polyethylene glycol 300” manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were added to 3.79 L (1 gallon) made of styrene. ) Charged into a kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded for 3 hours. Next, this mixture is poured into 2.5 L of warm water, heated to about 80 ° C. and stirred for about 1 hour with a high speed mixer to form a slurry, followed by filtration and washing 5 times to remove sodium chloride and solvent. The pigment was then dried by spray drying to obtain a treated pigment.
（オキセタン化合物）
ＯＸＴ２２１：オキセタン環含有化合物（東亞合成社製）
（オキシラン化合物）
(Oxetane compound)
OXT221: Oxetane ring-containing compound (manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
(Oxirane compounds)
（ビニルエーテル化合物）
ＤＶＥ−３：トリエチレングリコールジビニルエーテル（ＩＳＰ社製）
（光カチオン重合開始剤）
ＳＰ−１：トリフェニルスルホニウム塩（旭電化社製）
ＳＰ−２：トリフェニルスルホニウム塩（旭電化社製）
ＳＰ−３：トリフェニルスルホニウム塩（旭電化社製）
(Vinyl ether compound)
DVE-3: Triethylene glycol divinyl ether (manufactured by ISP)
(Photocationic polymerization initiator)
SP-1: Triphenylsulfonium salt (Asahi Denka Co., Ltd.)
SP-2: Triphenylsulfonium salt (Asahi Denka Co., Ltd.)
SP-3: Triphenylsulfonium salt (Asahi Denka Co., Ltd.)
《活性エネルギー線硬化組成物の評価》
活性エネルギー線硬化組成物（以下、組成物ともいう）の原材料であるエポキシ化合物及び作製した活性エネルギー線硬化組成物について下記のようにして評価を行った。
<< Evaluation of Active Energy Ray Curing Composition >>
The epoxy compound which is a raw material of the active energy ray-curable composition (hereinafter also referred to as composition) and the produced active energy ray-curable composition were evaluated as follows.
（硬化性）
以下の５種類の方法により、硬化環境として１）２５℃、４５％ＲＨ、２）２５℃、８５％ＲＨ、３）３５℃、８５％ＲＨの３条件で硬化を行った後、指触によりタックがなくなるまでの露光エネルギーを測定した。露光エネルギーが少ないほど硬化性に優れていることを表す。なお、露光エネルギーは相対値で表示した。
(Curable)
By the following five methods, the curing environment is as follows: 1) 25 ° C., 45% RH, 2) 25 ° C., 85% RH, 3) 35 ° C., 85% RH. The exposure energy until tack disappears was measured. The smaller the exposure energy, the better the curability. The exposure energy was expressed as a relative value.
〈硬化法１〉
各活性エネルギー線硬化組成物を、厚さ０．８ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの大きさのボンデライト鋼板上に１０μｍの厚さで塗工し、これを８０Ｗ／ｃｍ2、集光型の高圧水銀ランプの下から１０ｃｍ位置で、露光エネルギーを適宜調整した水銀ランプの下を通過させて硬化した。
<Curing method 1>
Each active energy ray-curable composition was applied to a bonderite steel sheet having a thickness of 0.8 mm, a width of 50 mm, and a length of 150 mm at a thickness of 10 μm, which was 80 W / cm 2 , a concentrated high pressure. Curing was carried out at a position 10 cm from the bottom of the mercury lamp by passing under a mercury lamp with appropriately adjusted exposure energy.
〈硬化法２〉
各活性エネルギー線硬化組成物を、透明なポリカーボネート板上に１０μｍの厚さで塗工した以外は、硬化法１と同様に硬化させた。
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Each active energy ray-curable composition was cured in the same manner as in the curing method 1 except that the composition was applied to a transparent polycarbonate plate with a thickness of 10 μm.
〈硬化法３〉
各活性エネルギー線硬化組成物を、表面処理された膜厚３０μｍの２軸延伸ポリプロピレンフィルム上に、ロールコータを用いて、上記組成物を１．０ｇ／ｍ2の塗工量で塗布し、この上に厚さ２０μｍの表面処理無延伸ポリプロピレンフィルムを圧着させた後、硬化法１と同様に硬化させた。
<Curing method 3>
Each active energy ray-curable composition was applied onto a surface-treated 30 μm-thick biaxially stretched polypropylene film using a roll coater at a coating amount of 1.0 g / m 2. A surface-treated unstretched polypropylene film having a thickness of 20 μm was pressure-bonded thereon and then cured in the same manner as in the curing method 1.
〈硬化法４〉
各活性エネルギー線硬化組成物を、アート紙上に１０μｍの厚さで塗工した後、硬化法１と同様に硬化させた。
<Curing method 4>
Each active energy ray-curable composition was coated on art paper with a thickness of 10 μm, and then cured in the same manner as in curing method 1.
〈硬化法５〉
各活性エネルギー線硬化組成物を入れる容器を載せた３次元ＮＣ（数値制御）テーブル、Ａｒレーザー（波長３３３、３５１、３６４ｎｍ）と光学系及びパーソナルコンピューターを中心とした制御部からなる立体造形実験システムを用いて、この組成物から０．１ｍｍピッチで積層してＣＡＤによる設計寸法において幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの立体造形物を得た。
<Curing method 5>
Three-dimensional modeling experiment system comprising a control unit centered on a three-dimensional NC (numerical control) table, Ar laser (wavelengths 333, 351, and 364 nm), an optical system, and a personal computer on which containers for containing each active energy ray curable composition are placed. The composition was laminated at a pitch of 0.1 mm from this composition to obtain a three-dimensional shaped object having a width of 100 mm, a length of 100 mm, and a thickness of 10 mm in the design dimensions by CAD.
〈硬化法６〉
得られた活性エネルギー線硬化組成物をインクジェット用インク組成物として用い、液滴サイズ７ｐｌが得られるピエゾタイプのインクジェットノズル（ノズルピッチ３６０ｄｐｉ、本発明でいうｄｐｉとは２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す）を、ノズル部分を５０℃に加熱制御し、コロナ処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルムを基材として用いて出射し、ベタ画像と６ポイントＭＳ明朝体文字を印字した。光源は、３０８ｎｍに主ピークを持つ蛍光管を用い、光源直下、基材面の照度が１０ｍＷ／ｃｍ2の条件で、着弾後０．２秒後に露光を開始し、０．７秒後に露光を終了させた。
<Curing method 6>
Using the obtained active energy ray curable composition as an ink composition for ink jet, a piezo type ink jet nozzle (nozzle pitch 360 dpi, dpi as used in the present invention means the number of dots per 2.54 cm) that can obtain a droplet size of 7 pl. The nozzle portion was heated and controlled at 50 ° C., and a corona-treated polyethylene terephthalate film was used as a base material to emit a solid image and a 6-point MS Mincho font. The light source is a fluorescent tube having a main peak at 308 nm. Under the condition that the illuminance of the substrate surface is 10 mW / cm 2 directly under the light source, the exposure starts 0.2 seconds after landing and the exposure is 0.7 seconds later. Ended.
（膜強度）
３５℃、８５％ＲＨの環境下で硬化した膜表面の強度を爪の引っ掻き試験で測定し、下記の基準により膜強度の評価を行った。
(Membrane strength)
The strength of the film surface cured in an environment of 35 ° C. and 85% RH was measured by a nail scratch test, and the film strength was evaluated according to the following criteria.
○：引っ掻いても膜が全く取れない
△：強く引っ掻くと膜が若干取れる
×：引っ掻くと簡単に膜が取れてしまう
（耐溶剤性）
膜強度の評価と同様にして作製した試料を、５０℃のアルコールに１０秒間漬けた後、画像の破損、収縮具合を以下の基準により目視評価し、これを耐溶剤性の尺度とした。
○: The film cannot be removed even when scratched. △: The film is slightly removed when scratched strongly. ×: The film is easily removed when scratched (solvent resistance).
A sample prepared in the same manner as the evaluation of the film strength was immersed in alcohol at 50 ° C. for 10 seconds, and then the damage and shrinkage of the image were visually evaluated according to the following criteria, and this was used as a measure of solvent resistance.
○：変化なし
△：僅かに破損、収縮が生じる
×：明らかに破損、収縮が生じる
（耐水性）
膜強度の評価と同様にして作製した試料を、５０℃の温水に１０秒間漬けた後、画像の破損、収縮具合を以下の基準により目視評価し、これを耐水性の尺度とした。
○: No change △: Slight breakage or shrinkage ×: Clearly breakage or shrinkage (water resistance)
A sample prepared in the same manner as the evaluation of film strength was immersed in warm water at 50 ° C. for 10 seconds, and then the damage and shrinkage of the image were visually evaluated according to the following criteria, and this was used as a measure of water resistance.
○：変化なし
△：僅かに破損、収縮が生じる
×：明らかに破損、収縮が生じる
（吐出安定性）
未処理のインクジェット用インク組成物およびポリプロピレン製ボトルに入れて７０℃で７日間保存した強制劣化処理済みのインクジェット用インク組成物のそれぞれを、上記硬化法６（インクジェット記録方法）に従って、インクジェットノズルより３０分間連続して吐出させ、各インクジェットノズルからの射出状態を目視観察し、下記の基準に従って吐出安定性の評価を行った。
○: No change △: Slight breakage or shrinkage ×: Clearly breakage or shrinkage (ejection stability)
Each of the untreated inkjet ink composition and the inkjet ink composition that has been subjected to the forced deterioration treatment and stored in a polypropylene bottle for 7 days at 70 ° C. is ejected from the inkjet nozzle according to the curing method 6 (inkjet recording method). It was made to discharge continuously for 30 minutes, the injection | emission state from each inkjet nozzle was observed visually, and discharge stability was evaluated according to the following reference | standard.
○：３０分連続出射しても、ノズル欠が発生しない
△：３０分連続出射でノズル欠がはじないが、わずかにサテライトが発生する
×：３０分連続出射で、数カ所以上のノズルでノズル欠が発生する
以上により得られた各評価結果を、表２に示す。
○: No nozzle missing even after 30 minutes of continuous emission △: No nozzle missing at 30 minutes of continuous emission, but slightly satellite generated ×: No nozzle missing at several nozzles with 30 minutes of continuous emission Table 2 shows the evaluation results obtained as described above.
表２に記載の結果より明らかな様に、本発明で規定する構成からなる活性エネルギー線硬化組成物あるいはインクジェット用インク組成物は、比較例に対し、様々な硬化環境下での硬化性に優れ、かつ形成した膜の膜強度、耐溶剤性、耐水性が良好であることが分かる。さらに、強制劣化処理を施したインクジェット用インク組成物を用いて、インクジェットノズルから連続出射を行っても、ノズル欠の発生がなく吐出安定性に優れていることが分かる。 As is clear from the results shown in Table 2, the active energy ray-curable composition or ink-jet ink composition having the structure defined in the present invention is superior to the comparative example in curability under various curing environments. In addition, it can be seen that the film strength, solvent resistance, and water resistance of the formed film are good. Furthermore, it can be seen that even when continuous ejection is performed from an inkjet nozzle using an inkjet ink composition that has been subjected to forced deterioration treatment, there is no nozzle shortage and excellent ejection stability.
１ 制御部
２ ＮＣテーブル
３ 光学系
４ レーザー
５ 樹脂
６ レーザー光線
７ 第１硬化層
８ 第２硬化層
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